握把加热器控制装置和控制方法

专利名称：握把加热器控制装置和控制方法
技术领域：
本发明涉及对设置在二轮车、摩托雪橇、水上摩托车以及三轮车、船外机等的管状转向手柄内的握把加热器的通电量进行控制的握把加热器控制装置和控制方法。
背景技术：
作为现有技术，已开发出如下的一种握把加热器控制装置，即，将铬金属线或铜箔等的加热器设置在二轮车(机动二轮车、自行车和带有原动机的自行车等)、摩托雪橇、水上摩托车以及三轮车等的车辆的转向手柄的左右握把的内部，通过从电源部向加热器通电来使手柄握把加温，从而可使驾驶员在冬季或寒冷地带舒适驾驶。
由于希望加热器的发热量可根据气温和驾驶员的感觉来调整，因而提出了一种具有用于调整加热器的通电量的旋转式电位计的握把加热器控制装置(例如，参照日本国专利第3231247号公报)。这种握把加热器控制装置，驾驶员通过操作电位计，可方便地任意调整加热器的发热量。而且，如果把该电位计设置在手柄握把的附近，则可容易且方便地进行操作。
在机动二轮车等中，为了抑制被加热器加温的空气的扩散并且为了遮风，有的设有将手柄握把连同制动杆和离合杆一起覆盖的手柄罩。
然而，当设置了手柄罩时，设置在手柄附近的电位计连同手柄握把一起由手柄罩覆盖，电位计的操作麻烦。
并且，由于电位计是旋转式，因而有必要用2个手指(例如，大拇指和食指)进行操作。

发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，本发明的目的是提供可容易控制来自电源部的通电量的握把加热器控制装置和控制方法。
本发明的握把加热器控制装置，用于控制从电源部向设置在车辆的转向手柄内的握把加热器通电的通电量，其特征在于，具有上述车辆的驾驶员可操作的1个按键开关；和对应上述按键开关的操作次数，至少以3个能级循环变更上述通电量的通电量控制部。
并且，本发明的握把加热器控制方法，用于控制从电源部向设置在车辆的转向手柄内的握把加热器通电的通电量，其特征在于，使用上述车辆的驾驶员可操作的1个按键开关，对应上述按键开关的操作次数，至少以3个能级循环变更上述通电量。
这样，通过设置1个按键开关，对应该按键开关的操作次数，至少以3个能级循环变更通电量，可容易控制来自电源部的对握把加热器的通电量。在此情况下，通电量能级之一可以包含通电量为0的断开状态。
另外，也可以在接通电源供给开关的初始状态时，使上述通电量为0，在上述初始状态下上述按键开关被操作了一次时，使上述通电量为最大值。这样，在接通电源供给开关的初始状态时，不会违背驾驶员的意愿而开始对握把加热器通电。而且，在初始状态时，在操作了按键开关一次时，通电量为最大值，这样可通过简便操作使手柄握把迅速加温。
并且，当具有由上述通电量控制部进行显示控制的表示上述通电量的通电量显示器时，驾驶员可容易确认通电量。
也可以把上述按键开关和上述通电量显示器设置在位于速度计和一个手柄握把之间的1个单元上，把上述按键开关设置在比上述通电量显示器更接近上述手柄握把的位置。这样，手指容易触摸到按键开关，操作容易，并且在操作中不会覆挡通电量显示器。并且，通电量显示器配置在更接近速度计的位置，可进一步提高可视性。
上述通电量显示器也可以由比上述能级的级数少的发光元件构成，通过使上述发光元件分别进行灭灯、高亮度亮灯以及中亮度亮灯来表示上述能级。这样，可抑制发光元件的数量，可实现单元的低廉化、小型化和通电量显示器的省电化。
在此情况下，上述通电量显示器也可以由排成一列的发光元件构成，使上述发光元件根据上述能级从端部按顺序进行中亮度亮灯或高亮度亮灯。这样，根据中亮度亮灯或高亮度亮灯的发光元件连续排列的数量，驾驶员可凭直感把握能级。
当上述发光元件是3个时，可使用高亮度亮灯和中亮度亮灯来表示7级的能级，在实用上可识别显示足够级数的能级。
通过PWM控制对上述发光元件进行亮度调整，当把进行中亮度亮灯时的占空比设定为5～20％时，可容易识别是中亮度亮灯。
而且，上述通电量控制部也可以具有检测上述电源部的电源电压的电压监视部，当上述电源电压小于等于第一阈值时，使上述通电量为0。
在此情况下，也可以当上述电源电压恢复为大于等于比上述第一阈值大的第二阈值时，根据上述能级自动再次开始对上述握把加热器的通电。
也可以具有由上述通电量控制部进行显示控制的通电量显示器，上述通电量控制部在上述电源电压超过比上述第一阈值大的第二阈值时，使上述通电量显示器连续亮灯或灭灯来表示上述通电量，在上述电源电压小于等于上述第一阈值时，使上述通电量显示器的至少一部分闪烁。这样，驾驶员可根据电源电压的下降容易识别对握把加热器的通电停止。并且，通电量显示器可兼用于通电量的显示和电源电压下降的显示。
也可以具有由上述通电量控制部进行显示控制的通电量显示器，上述通电量控制部在上述按键开关的1次接通时间不到规定的时间时，变更上述通电量，并使上述通电量显示器连续亮灯或灭灯来表示上述通电量，在上述按键开关的1次接通时间大于等于规定的时间时，使上述通电量显示器的至少一部分闪烁。这样，驾驶员可容易识别开关异常。并且，通电量显示器可兼用于通电量的显示和开关异常的显示。
当上述能级的级数是3～7级时，可进行通电量的调整，而且开关操作不繁杂。
另外，由于电源电压有时不稳定，因而也可以在接通电源供给开关后的规定的时间内，进行使上述按键开关的操作无效的屏蔽处理。
关于本发明的上述目的和其他目的、特征和优点，将结合对本发明的优选实施例作了例示的附图进行更明确的说明。


图1是表示配置有本实施方式的握把加热器控制装置的机动二轮车的概略立体图。
图2表示本实施方式的握把加热器控制装置。
图3是表示把握把加热器控制装置安装在机动二轮车的左手柄附近的状态的立体图。
图4是表示具有加热器的手柄握把在被橡胶成形之前级的分解立体图。
图5是握把加热器控制装置及其连接部的功能方框图。
图6是主流程的流程图。
图7是初始化处理的流程图。
图8是电源电压检测处理的流程图。
图9是开关输入处理的流程图。
图10是握把加热器输出控制的流程图。
图11是通电量显示器输出控制的流程图。
图12是表示通电量能级参数与占空值的关系的表。
图13是表示开关发生故障时的通电量显示器的闪烁模式的时序图。
图14是表示电源电压下降时的通电量显示器的闪烁模式的时序图。
图15是定时器程序的流程图(之一)。
图16是定时器程序的流程图(之二)。
图17是表示占空比是40％时的对加热器的通电状态和加热器控制用的周期计数器的关系的时序图。
图18是表示通电量能级参数以及通电量显示器的亮灯状态和加热器的通电量的关系的表。
图19是表示在发热体中使用不锈钢箔的情况的温度上升特性的曲线图。
具体实施例方式
以下，列举实施方式，并参照附图1～19对本发明的握把加热器控制装置和控制方法进行说明。另外，在以下说明中，“左”和“右”是从座在座椅32(参照图1)的驾驶员看去的方向，“前方”是机动二轮车12(参照图1)的行驶方向，“后”是其反方向。
如图1所示，本实施方式的握把加热器控制装置10被设置在机动二轮车(车辆)12的转向手柄14中的左手柄16a的附近，对设置在左手柄16a的手柄握把18a和右手柄16b的手柄握把18b内的握把加热器52(参照图3)的通电量进行控制。
在机动二轮车12中，其悬挂前轮的前叉20转动自如地支承在车身框架上，在该前叉20之间，在其上部安装有前光灯22、转向灯24a、24b，在上端部安装有速度表等的仪表26和上述转向手柄14。在左手柄16a内设置有离合杆28，在右手柄16b内设置有制动杆30。并且，在驾驶员就座的座椅32的下面设置有12V规格的电池(电源部)34。该电池34是铅蓄电池。另外，对于电池34的端子电压，考虑到线路阻抗等因素，设定得略高于12.0V。
如图2所示，握把加热器控制装置10为独立单元形式，由树脂制的箱形主体40、以及从该主体40的侧面延伸的电缆42构成，主体40利用设置在里面的安装孔安装在左手柄16a的附近。在主体40的上面具有偏左设置的瞬时式开关44，以及由设置在偏右的3个发光二极管(发光元件)LED(Light Emitting Diode)1、LED2和LED3构成的通电量显示器45。该开关44、发光二极管LED1、LED2和LED3实际上是安装在设置于主体40内部的基板上，在主体40的上面，防水性的橡胶薄片的一部分为开关44的操作部，并且为LED1、LED2和LED3的导光部。开关44不限于操作部突出的形式，可以是通过平面上的薄片操作内部开关的类型、膜片(Membrane)型等其他类型的开关。
3个发光二极管LED1、LED2和LED3排成一纵列配置，在LED1的附近印刷有简略表示“HIGH”的“HI”的文字，在LED3的附近印刷有简略表示“LOW”的“LO”的文字。
电缆42的前端分支成3根线束，分别设置有电源端子46a、接地端子46b和加热器端子46c。
如上所述，由于握把加热器控制装置10设置在左手柄16a内，而且开关44在主体40的上面偏左设置，因而例如，容易用左大拇指操作开关44。基本上，开关44仅用1个手指就能操作，该操作是按压开关44的简便操作。即，没有必要象电位计那样用2个手指捏着旋转。
并且，当操作开关44时，左手不覆盖作为通电量显示器的发光二极管LED1、LED2和LED3，容易确认该发光二极管LED1、LED2和LED3的状态。发光二极管LED1、LED2和LED3由于在主体40的上面偏右设置，因而接近仪表26。由于主体40设置成接近左手柄握把18a的右端部，并且电缆42从主体40的右侧面延伸，因而电缆42不会搭到手柄握把18a上。而且，由于握把加热器控制装置10内没有开关44以外的操作部，因而操作容易。握把加热器控制装置10的操作在后面讲述。
如图3所示，设置在左手柄16a内的手柄握把18a具有圆筒状的握把主体50，设置在该握把主体50内部的握把加热器52，一端的端部盖54，设置在另一端的上部的电缆引出部56，以及从该电缆引出部56向后方引出的电缆58。电缆引出部56在手柄握把18a的端部，形成为从前方向上方逐渐在外径方向突出的形状，从其上方的端面引出上述电缆58。
电缆58的端部分支成2根线束59a、59b，分别设置有端子60a和60b。2根线束59a、59b的另一端在握把主体50的内部与上述握把加热器52的发热体62电连接。
如图4所示，在握把主体50的内部设置有芯64，握把加热器52的孔67与设置在该芯64的两端前方的锚66啮合来定位。在芯64的一端安装有上述端部盖54，在另一端安装有2个树脂引导器68a和68b。树脂引导器68a和68b构成电缆引出部56(参照图3)的内部基部，并具有电缆58的保护和引导作用。另外，图4中手柄握把18a的橡胶部省略图示，实际上，将芯64、握把加热器52、端部盖54、树脂引导器68a、68b以及电缆58组装后进行橡胶成形来构成手柄握把18a。
握把加热器52是将上述发热体62用2片PET(PolyEthyleneTerephthalate resin聚乙烯对苯二甲酸酯树脂)覆膜夹持而构成的薄膜状的横长形状，在芯64的前方卷绕固定。握把加热器52仅覆盖芯64的前方，而驾驶员在握住手柄握把18a时，由于指尖把持前方，因而可重点给指尖加温。指尖特别是对寒冷敏感，而且从前方受风容易变冷，而使用设置在芯64的前方的握把加热器52进行合适加温。
握把加热器52的发热体62是一根细长的不锈钢箔，配置在握把加热器52的大致前面，途中不交叉也不重叠。发热体62的两端部被配置在电缆引出部56的附近，分别与线束59a和59b的端部电连接。
并且，手柄握把18b与手柄握把18a一样，安装成使握把加热器52配置在前方，可重点给指尖加温。
手柄握把18a和18b的安装方向可调整。
另外，如图3所示，在设置于左手柄16a内的手柄握把18a中，电缆引出部56虽然被配置在上方，然而手柄握把18a由于不象加速操作那样旋转，因而是适宜的。
如图5所示，启动开关(电源供给开关)70的输入端子通过主熔断器72与电池34的正端子连接，并通过整流电路74与交流发电机(电源部)76连接。交流发电机76依靠未图示的发动机来旋转进行交流发电，可将由整流电路74整流成直流的电力供给启动开关70，并可给电池34充电。
电池34的负端子通过接地线G与上述接地端子46b连接。接地线G的一部分可以兼用车身框架。
启动开关70的输出端子通过分熔断器78与上述电源端子46a连接，并与左手柄16a的一个端子60a连接，左手柄16a的另一端子60b与右手柄16b的一个端子60c连接。即，左手柄16a的握把加热器52和右手柄16b的握把加热器52串联连接。右手柄16b的另一端子60d与加热器端子46c连接。
在启动开关70中设有多个输出接点的情况下，例如，可以把电源端子46a连接在通过CDI(电容放电启动)79(或启动线圈等)与火花塞连接得点火电路用输出接点上。
从图5可以看出，握把加热器控制装置10在启动开关70接通后，到发动机起动前，由电池34提供电源电压V0的电力，在发动机起动后，由电池34和交流发电机76提供电源电压V0的电力。电源电压V0根据电池34的充电状态和交流发电机76的工作状态而变动。
主体40具有作为主控制部的CPU(Central Processing Unit中央处理单元，通电量控制部)80，使晶体82a振荡来把控制时钟供给CPU80的振荡电路82，监视CPU80的动作的WDT(Watch Dog Timer监视定时器)84，上述开关44的输入接口电路86，用于检查电源电压V0的电源电压监视电路88，以及生成IC电源的调节器90。作为CPU80，例如，可使用单片微计算机。
并且，主体40具有与握把加热器52对应的作为电流输出部的NPN型场效应晶体管92，以及使LED1、LED2和LED3亮灯的晶体管94a、94b和94c。
WDT84监视从CPU80的输出端口P5定期输出的脉冲，在CPU80的异常动作时，当该脉冲在规定的时间以上未发生时，把规定的信号供给CPU80的复位端口P10，使CPU80复位。
输入接口电路86具有在开关44的一个端子和IC电源之间插入的上拉电阻96，以及使开关44的信号稳定的滤波器部98，并与CPU80的输入端口P7连接。
电源电压监视电路88具有使电源电压V0分压的分压电阻部100，防止从IC电源施加过大电压的保护二极管102，以及使信号稳定的滤波器部104，并与CPU80的模拟输入端子P6连接。分压电阻部100设定成使通过了保护二极管106的电源电压V0分压成1/5，分压值Vb由下(1)式求出。
Vb＝(V0-0.64)/5…(1)式中，0.64的数值是保护二极管106的下降。例如，当电源电压V0是12.8V时，生成(12.8-0.64)/5＝2.43V的分压值Vb，当电源电压V0是12.0V时，生成(12.0-0.64)/5＝2.27V的分压值Vb。
调节器90把通过电源端子46a供给的电压转换为5V的IC电源。调节器90由保护二极管106保护。
LED1、LED2和LED3的各阳极端子通过保护二极管108与电源电压V0连接，各阴极端子通过电流限制电阻110a、110b和110c与晶体管94a、94b和94c的各集电极端子连接。晶体管94a、94b和94c的各发射极端子接地而成为发射极接地，各栅极端子与CPU80的输出端口P1、P2和P3分别连接。因此，LED1、LED2和LED3通过输出端口P1、P2和P3的接通/断开，可进行亮灯/灭灯控制。并且，通过按微小时间间隔控制输出端口P1、P2和P3的接通时间和断开时间，可控制LED1、LED2和LED3的发光亮度。
场效应晶体管92的漏极端子通过加热器端子46c与握把加热器52连接。场效应晶体管92的源极端子接地，另一方面，通过保护二极管112与漏极端子连接。并且，栅极端子与CPU80的输出端口P4连接。因此，CPU80通过进行输出端口P4的接通/断开控制，可进行对握把加热器52的通电的接通/断开控制。并且，通过按微小时间间隔控制输出端口P4的接通时间和断开时间，可连续控制握把加热器52的通电量。
CPU80的输入输出端口P8和P9与基板上的插针114和116连接，通过使该插针114和116与规定的通信机器连接，可实现该通信机器和CPU80之间的相互通信。此时，通过进行规定的通信模式的设定，可将程序写入CPU80的非易失性记录部(快闪存储器等)，CPU80读取执行该程序。当然，也可在CPU80的非易失性记录部内，在基板上安装之前预先写入程序。
下面，参照图6～图19，对使用这样构成的握把加热器控制装置10来控制设置在手柄握把18a和手柄握把18b内的各握把加热器52的通电量的控制方法进行说明。
图6、图7、图8、图9、图10、图11、图15和图16是CPU80根据记录在规定的记录部内的程序执行的控制处理。并且，只要没有特别事先说明，就按所标志的步骤编号顺序来执行。
握把加热器控制装置10通过将钥匙插入启动开关70并转动，从电池34提供电力，使CPU80开始动作。该CPU80读取记录部中的程序，从被记录在规定的开始地址内的部分按顺序执行程序动作，基本上，图6所示的主程序以及图15和图16所示的定时器程序通过并行处理来执行。
主程序根据在定时器程序中所设定的主周期监视用的标志Fmain按10msec周期来执行，定时器程序通过规定的定时器中断按100μsec周期来执行。并且，图7～图11所示的处理是从主程序中调用的子程序处理。
以下，对主程序和从该主程序中调用的子程序进行说明，之后对定时器程序进行说明。
在主程序中，在图6的步骤S1，执行初始化处理的子程序(参照图7)。
在步骤S2，检查主周期监视用的标志Fmain的值，当Fmain＝1时，转到步骤S3，当Fmain＝0时，等待直到Fmain＝1。如上所述，该主周期监视用的标志Fmain每隔10msec在定时器程序中被控制，以便为“1”。
在步骤S3(电压监视部)，执行电源电压检测处理的子程序(参照图8)。
在步骤S4，执行开关输入处理的子程序(参照图9)。
在步骤S5，执行握把加热器输出控制的子程序(参照图10)。
在步骤S6，执行通电量显示器输出控制的子程序(参照图11)。
在步骤S7，使主周期监视用的标志Fmain复位为Fmain←0，返回到步骤S2。
这样，在主程序中，在启动开关70接通后，首先执行步骤S1的初始化处理，之后，在参照主周期监视用的标志Fmain的值的同时，每隔10msec执行步骤S3～S6的各子程序处理。
下面，对上述步骤S1的初始化处理的子程序进行说明。
如图7所示，在初始化处理的子程序中，首先在步骤S101，使各时间计测用的计数器初始化。即，使主程序控制用的计数器Cmain、表示接通状态继续时间的时间计数器Con、加热器控制用的周期计数器Cpwm、LED控制用的周期计数器CL、屏蔽时间确认用的计数器Cmsk等的值初始化。
在步骤S102，使电源电压的抽样值存储缓冲器按最大值初始化。
在步骤S103，使8个缓冲器的数据合计值存储区域按各缓冲器最大值的合计值初始化。
通过步骤S102和S103的处理，电源电压的抽样值存储缓冲器及其表示合计值的数据合计存储区域按最大值(如果是8bit数据，则为FFH)初始化。即，当使启动开关70接通时，由于这些值为最大值，因而在后面的电源电压检测处理(图6的步骤S3)中，即使在上升初始时，也不会判定为电源电压V0下降。
在步骤S103的处理后，结束初始化处理的子程序，返回到主程序。
下面，对上述步骤S3(参照图6)的电源电压检测处理的子程序进行说明。
如图8所示，在电源电压检测处理的子程序中，首先在步骤S201，进行电源电压V0的分压输入处理。即，从模拟输入端口P6将分压值进行AD转换来读取。
在步骤S202，把经AD转换而读取的值临时存储在RAM(RandomAccess Memory随机存取存储器)的规定得地址部内。
在步骤S203，通过规定的环形缓冲器指针Bp的操作来指定8次前的AD转换结果的存储目的地缓冲器。
在步骤S204，使在上述步骤S203所确定的存储目的地缓冲器的值，即8次前的AD转换读取值保存在RAM的保留用地址部内。
在步骤S205，把在上述步骤S202存储的AD转换结果的值存储到在上述步骤S203所确定的存储目的地。
在步骤S206，把环形缓冲器指针Bp递增为Bp←Bp+1。
在步骤S207，确认环形缓冲器指针Bp是否大于等于8。当Bp≥8时，转到步骤S208，当Bp＜8时，转到步骤S209。
在步骤S208，把环形缓冲器指针Bp复位为Bp←0。即，通过步骤S206～S208，环形缓冲器指针Bp取0～7的值。并且，取代步骤S207和S208的处理，可以对环形缓冲器指针Bp的4位以上的位进行屏蔽处理，可以仅使下3位有效而取0～7的值。
在步骤S209，计算AD转换读取值的移动平均值Vave。即，从数据合计值存储区域的值中减去在上述步骤S204保留的存储目的地RAM的值(即，8次前的AD转换结果)，并加上在上述步骤S205所写入的AD转换结果(即，本次的AD转换结果)。这样，不进行除法运算就能求出AD转换结果的移动平均值Vave，可通过简便处理并且没有退位地高精度求出移动平均值Vave。
另外，尽管该移动平均值Vave为电源电压V0的分压值的8倍的值，然而由于是对电源电压V0进行平滑化而确定的值，因而可把其作为实质的平均值用于电源电压V0的值的判定。
在步骤S210，确认移动平均值Vave是否大于等于相当于12.8V的阈值Vth1(第二阈值)。当Vave≥Vth1时，即当V0≥12.8时，转到步骤S211。并且，当Vave＜Vth1，即V0＜12.8时，转到步骤S212。
在步骤S211，把电压判定用的标志Fbat复位为Fbat←0，表示电源电压V0是正常，结束本次的电源电压检测处理的子程序。
在步骤S212，确认移动平均值Vave是否小于等于相当于12.0V的阈值Vth2(第一阈值，Vth2＜Vth1)。当Vave≤Vth2时，即V0≤12.0时，转到步骤S213，把电压判定用的标志Fbat设定为Fbat←1，表示电源电压V0正在下降。
在上述步骤S212，当Vave＜Vth1时(V0＞12.0时)，结束本次的电源电压检测处理的子程序。并且，在步骤S213之后，结束本次的电源电压检测处理的子程序。
根据步骤S210～S213的处理，当电源电压V0不到12.0V时，为Fbat←1，之后到电源电压V0大于等于12.8V之前，保持Fbat＝1的状态，进行所谓的滞后动作。换言之，CPU80在电源电压V0超过阈值Vth1时，通过使通电量显示器45连续电灯或连续灭灯来表示通电量，在电源电压V0小于等于阈值Vth2时，使通电量显示器45中的至少一部分闪烁，在电源电压V0大于阈值Vth2且小于等于阈值Vth1时，使其处于基于延迟履历的显示状态。由此，驾驶者能够容易地识别出因电源电压V0的下降停止了对握把加热器52的通电。而且，能够把通电量显示器45兼用为通电量的显示和电源电压V0的下降的显示。并且，通过延迟动作，电压判定用的标志Fbat不会频繁变更，可稳定进行动作。
另外，由于移动平均值Vave相当于上述步骤S103的数据合计存储区域，并在初始化处理中初始化为最大值，因而即使在最初执行了电源电压检测处理的子程序时，上述步骤S210的条件判断也成立。因此，如果电源电压V0是正常值，则在初始化处理时，电压判定用的标志Fbat不会被设定为Fbat←1。
下面，对上述步骤S4(参照图6)的开关输入处理的子程序进行说明。
如图9所示，在开关输入处理的子程序中，首先在步骤S301，进行开关输入逻辑值抽样处理。即，从输入端口P7读取开关44的接通/断开状态。
在步骤S302，把在上述步骤S301读取的表示接通/断开状态的参数存储在规定的抽样缓冲器内。
在步骤S303，检查存储在抽样缓冲器内的参数的值，当最新4次的值全部是接通时，转到步骤S304，即使有一个表示断开的参数时，也转到步骤S305。
在步骤S304，把表示当前开关44的状态的标志Fin_new设定为Fin_new←1，表示开关44接通，转到步骤S307。在该步骤S304，通过设定为Fin_new←1，确定开关44的接通状态。
在步骤S305，检查存储在抽样缓冲器内的参数的值，当最新4次的值全部是断开时，转到步骤S306，即使有一个表示接通的参数时，也转到步骤S307。
如步骤S303和步骤S305那样，只有当接通或断开状态连续4次时，才将标志Fin_new进行设定、复位，这样即使在输入端口P7内混入了噪声的情况下，也能防止因该噪声引起的误动作。
在步骤S306，把标志Fin_new复位为Fin_new←0，表示开关44断开。在该步骤S306，通过设定为标志Fin_new←0，确定开关44的断开状态。
在步骤S307，检查标志Fin_new的值，当Fin_new＝1时，转到步骤S310，当Fin_new＝0时，转到步骤S308。
在步骤S308，把所递减的时间计数器Con设定为Con←1000。
在步骤S309，把开关故障判定用的标志Ffail复位为Ffail←0。
另一方面，在步骤S310，检查开关44的接通状态继续时间是否达到10sec。具体地说，检查时间计数器Con的值是否为0，当Con＝0时，开关44的接通状态继续时间经过10sec，转到步骤S311。当Con＞0时，转到步骤S312。
在步骤S311，把开关故障判定用的标志Ffail设定为Ffail←1，表示开关44发生故障。即，由于开关44的1次接通时间通常不到10sec，因而当在10sec期间继续接通时，可判断为发生故障。
在步骤S312，把时间计数器Con递减为Con←Con-1。
在步骤S309、S311和S312结束后，在步骤S313，把接通沿检测用的标志Fswon复位为Fswon←0。
在步骤S314，检查开关故障判定用的标志Ffail，当Ffail＝0时，转到步骤S315，当Ffail＝1时，转到步骤S318。
在步骤S315，把从开关44连续断开4次以上的时刻起连续接通4次以上的时刻作为开关接通沿来检测。具体地说，可以求出在上述步骤S304和S306所设定/复位的标志Fin_new和作为上次的标志Fin_new的值的标志Fin_old的“异或”运算结果，并进行该结果值和标志Fin_new的“与”运算。把通过该逻辑运算所求出的结果值代入临时标志Fa。
即，Fa←((Fin_new)XOR(Fin_old))AND(Fin_new)。
在步骤S316，检查临时标志Fa的值，当Fa＝1时，为检测了开关44的接通沿的情况，转到步骤S317。另一方面，当Fa＝0时，为除此以外的情况，转到步骤S318。
在步骤S317，把接通沿检测用的标志Fswon设定为Fswon←1。
在步骤S318，保存本次的开关状态数据。具体地说，把标志Fin_new作为Fin_old←Fin_new保存在标志Fin_old内。在步骤S318结束后，结束开关输入处理的子程序。
下面，对上述步骤S5(参照图6)的握把加热器输出控制的子程序进行说明。
如图10所示，在握把加热器输出控制的子程序中，首先在步骤S401，当在上述步骤S101作了初始化的屏蔽时间确认用的计数器Cmsk为Cmsk＞0时，进行递减(Cmsk←Cmsk-1)。
然后，在步骤S402，检查是否经过了规定的屏蔽时间。即，在启动开关70刚接通后，由于电源电压V0有时不稳定，因而即使操作开关44，也进行用于停止对握把加热器52的通电的屏蔽处理。具体地说，当屏蔽时间确认用的计数器Cmsk为0时，判断为屏蔽时间(例如，100msec)正在经过，转到步骤S404。当Cmsk＞0时，判断为是屏蔽时间经过前，转到步骤S403。
在步骤S403，把通电量能级参数Lv复位为Lv←0。该通电量能级参数Lv表示对握把加热器52的通电量能级，循环设定0～5的6级的整数值。并且，在启动开关70刚接通后，通电量能级参数Lv被设定为0。在步骤S403的处理后，转到步骤S411。
另一方面，在步骤S404，确认在上述电源电压检测处理(参照图8)所设定的电压判定用的标志Fbat的值，当电源电压V0为Fbat＝0时，转到步骤S406，电源电压V0下降，当Fbat＝1时，转到步骤S405。
在步骤S405，停止对握把加热器52的通电。具体地说，把用于控制握把加热器52的通电量的加热器占空值D1设定为0，使握把加热器52断开。之后，结束本次的握把加热器控制的子程序处理。
另外，在步骤S405，由于通电量能级参数Lv的值被保持，因而当电源电压V0再次恢复为大于等于12.8V时，根据在电源电压V0下降为小于等于12.0V的时刻的通电量能级参数Lv，自动再次开始握把加热器52的加温。
在步骤S406，确认在上述开关输入处理(参照图9)所设定的开关故障判定用的标志Ffail的值，当判定为开关44正常、Ffail＝0时，转到步骤S407，当判定为故障、Ffail＝1时，转到步骤S411。
另外，根据设计事项进行判断，当开关44异常、Fbat＝1时，可以转到步骤S405，关闭握把加热器52。
在步骤S407，确认在上述开关输入处理(参照图9)所设定的接通沿检测用的标志Fswon的值，检测开关44的接通沿，当Fswon＝1时，转到步骤S408，在除此以外的情况下，转到步骤S411。
在步骤S408，把通电量能级参数Lv递减为Lv←Lv-1。
在步骤S409，确认通电量能级参数Lv的值，当Lv＜0时，转到步骤S410，在除此以外的情况下，转到步骤S411。
在步骤S410，把通电量能级参数Lv设定为Lv←5。
在步骤S411，根据通电量能级参数Lv的6级的值来设定加热器占空值D1。具体地说，在通电量能级参数Lv是0的情况下，是停止对握把加热器52的通电的断开状态，占空比为0％，加热器占空值D1被设定为D1＝0。并且，在通电量能级参数Lv是5的情况下，对握把加热器52的通电量被设定为最大，占空比为100％，加热器占空值D1被设定为D1＝100。
而且，对握把加热器52的通电量是根据通电量能级参数Lv来设定，当通电量能级参数Lv为4、3、2和1时，占空比分别被设定为80％、60％、40％和20％。当通电量能级参数Lv为4、3、2和1时，加热器占空值D1分别被设定为D1＝80、60、40和20。即，加热器占空值D1可以设定为与占空比相同的值。
在该步骤S411之后，结束握把加热器输出控制的子程序。
如上所述，在握把加热器输出控制的子程序中，每次检测到开关44的接通沿时，通电量能级参数Lv就被循环设定为0→5→4→3→2→1→0→…。
并且，在启动开关70刚接通后，Lv＝0，不会违背驾驶员的意愿而立即开始对握把加热器52通电。而且，当操作了开关44时，由于通电量能级参数Lv被设定为5，对握把加热器52的通电量为最大，因而可通过简便操作将手柄握把18a和18b迅速加温。
之后，当驾驶员感到温度合适或者稍热时，由于每操作一次开关44，通电量能级参数Lv就被依次设定为4、3、2、1、0，因而可按照驾驶员的意愿减少对握把加热器52的通电量。由于通电量能级参数Lv被循环设定，因而在想要再次加温的情况下，可以操作开关44，把通电量能级参数Lv设定为5。另外，如后面所述，驾驶员可使用LED1、LED2和LED3识别通电量能级参数Lv的值(即，对握把加热器52的通电量)。
驾驶员可通过操作一个开关44极其简便地设定通电量能级参数Lv。而且，由于通电量能级参数Lv被循环设定有包含0的6级的值，因而通电开始/停止的设定和通电量的调整可使用1个开关44来操作。
并且，在握把加热器输出控制的子程序中，在屏蔽时间经过前(Cmsk＞0)、电源电压V0下降时(Fbat＝1)以及开关44的故障时(Ffail＝1)，可使开关44的操作无效来维持通电量能级参数Lv的值。
下面，对上述步骤S6(参照图6)的通电量显示器输出控制的子程序进行说明。
如图11所示，在握把加热器输出控制的子程序中，首先在步骤S501，确认在上述电源电压检测处理的子程序(参照图8)所设定的电压判定用的标志Fbat，当Fbat＝0时，转到步骤S502，当Fbat＝1时，转到步骤S505。
在步骤S502，确认在上述开关输入处理的子程序(参照图9)所设定的开关故障判定用的标志Ffail，当Ffail＝0时，转到步骤S503，当Ffail＝1时，转到步骤S504。
在步骤S503，根据在上述握把加热器输出控制的子程序(参照图10)所设定的通电量能级参数Lv的值来设定LED1、LED2和LED3的亮灯模式。具体地说，表示LED1的亮灯模式的占空值DL1、表示LED2的亮灯模式的占空值DL2、以及表示LED3的亮灯模式的占空值DL3各自根据图12所示的表来设定。
即，当通电量能级参数Lv是0时，设定为DL1←0、DL2←0、DL3←0。
当通电量能级参数Lv是5时，设定为DL1←100、DL2←100、DL3←100。
当通电量能级参数Lv是4时，设定为DL1←10、DL2←100、DL3←100。
当通电量能级参数Lv是3时，设定为DL1←0、DL2←100、DL3←100。
当通电量能级参数Lv是2时，设定为DL1←0、DL2←10、DL3←100。
当通电量能级参数Lv是1时，设定为DL1←0、DL2←0、DL3←100。
在步骤S504，以表示开关44正发生故障的模式，使LED1、LED2和LED3按1sec周期闪烁。具体地说，在步骤S504执行100次中的连续50次，作为DL1←0、DL2←0、DL3←0，使LED1、LED2和LED3灭灯，在随后50次，作为DL1←100、DL2←100、DL3←100，使LED1、LED2和LED3亮灯。通过这样重复进行，如图13所示，LED1、LED2和LED3每隔1sec中的500msec重复亮灯、灭灯，进行闪烁。
在步骤S505，以表示电源电压V0正在下降的模式，使LED3按2sec周期闪烁，并使LED1、LED2灭灯。具体地说，通过设定为DL1←0、DL2←0，使LED1和LED2灭灯。并且在步骤S505执行200次中的连续190次，作为DL3←0，使LED3灭灯，在随后10次，作为DL3←100，使LED3亮灯。通过这样重复进行，如图14所示，LED3在2sec中的100msec之间亮灯，在剩余1900msec中重复灭灯，进行闪烁。
在步骤S504和步骤S505，由于LED1、LED2和LED3中的闪烁和灭灯对象及其亮灯模式明确不同，因而可将开关44的故障和电源电压V0的下降进行区别来识别。并且，正常进行通电控制时的亮灯模式是连续亮灯和灭灯，由于与异常时明显不同，因而驾驶员可容易识别发生异常。
下面，对每隔100μsec执行的定时器程序进行说明。
如图15所示，在定时器程序中，首先在步骤S601，把主程序控制用的计数器Cmain递减为Cmain←Cmain-1。
在步骤S602，确认主周期计数器Cmain的值，当Cmain＝0时，转到步骤S603，当Cmain＞0时，转到步骤S605。
在步骤S603，把主周期计数器Cmain再初始化为Cmain←100。
在步骤S604，把主周期监视用的标志Fmain设定为Fmain←1，容许执行主程序(参照图6)。这样，主程序的步骤S3～S7每隔10msec执行。
在步骤S605，把加热器控制用的周期计数器Cpwm递减为Cpwm←Cpwm-1。
在步骤S606，确认加热器控制用的周期计数器Cpwm的值，当Cpwm＝0时，转到步骤S607，当Cpwm＞0时，转到步骤S608。
在步骤S607，把加热器控制用的周期计数器Cpwm再初始化为Cpwm←100。
在步骤S608，把加热器控制用的周期计数器Cpwm和加热器占空值D1进行比较，当Cpwm≤D1时，转到步骤S610，当Cpwm＞D1时，转到步骤S609。
在步骤S609，断开对握把加热器52的通电。即，通过操作输出端口P4来断开场效应晶体管92，停止对握把加热器52的通电。
在步骤S610，接通对握把加热器52的通电。即，通过操作输出端口P4来接通场效应晶体管92，进行对握把加热器52的通电。
这样，例如，当加热器占空值D1是40时，如图17所示，握把加热器52在100≥Cpwm＞40时断开，在40≥Cpwm时接通，按40％的占空比进行通电。并且，当加热器占空值D1是0时，停止通电，当加热器占空值D1是20、40、60、80和100时，接通与其对应的电流(参照图18)。
在图16的步骤S611，把LED控制用的周期计数器CL递减为CL←CL-1。
在步骤S612，确认LED控制用的周期计数器CL的值，当CL＝0时，转到步骤S613，当CL＞0时，转到步骤S614。
在步骤S613，把LED控制用的周期计数器CL再初始化为CL←100。
在步骤S614，把LED控制用的周期计数器CL和表示LED3的亮灯模式的占空值DL3进行比较，当CL≤DL3时，转到步骤S616，当CL＞DL3时，转到步骤S615。
在步骤S615，断开LED3。即，通过操作输出端口P3来断开晶体管94c，使LED3灭灯，之后转到步骤S617。
在步骤S616，接通LED3。即，通过操作输出端口P3来接通晶体管94c，使LED3亮灯。
在步骤S617，把LED控制用的周期计数器CL和表示LED2的亮灯模式的占空值DL2进行比较，当CL≤DL2时，转到步骤S619，当CL＞DL2时，转到步骤S618。
在步骤S618，断开LED2。即，通过操作输出端口P2来断开晶体管94b，使LED2灭灯，之后转到步骤S620。
在步骤S619，接通LED2。即，通过操作输出端口P2来接通晶体管94b，使LED2亮灯。
在步骤S620，把LED控制用的周期计数器CL和表示LED1的亮灯模式的占空值DL1进行比较，当CL≤DL1时，转到步骤S622，当CL＞DL1时，转到步骤S621。
在步骤S621，断开LED1。即，通过操作输出端口P1来断开晶体管94a，使LED1灭灯。
在步骤S622，接通LED1。即，通过操作输出端口P1来接通晶体管94a，使LED1亮灯。
这样，在定时器程序中，可根据主周期计数器Cmain进行主程序的执行许可，并可根据加热器控制用的周期计数器Cpwm和LED控制用的周期计数器CL控制握把加热器52、LED1、LED2、LED3的通电量。
并且，握把加热器52、LED1、LED2、LED3的通电量根据加热器占空值D1、占空值DL1、占空值DL2和占空值DL3来决定占空比，如图18所示，接通与通电量能级参数Lv对应的电流。此处周期T，如上所述被设定为10msec。
在图18中的LED1～LED3的亮灯/灭灯的区别栏中，“○”表示高亮度亮灯，“×”表示灭灯，“△”表示中亮度亮灯，根据在上述步骤S503所设定的占空值DL1、占空值DL2和占空值DL3而为灭灯、高亮度亮灯和中亮度亮灯。
即，当通电量能级参数Lv是0时，LED1、LED2和LED3全部为灭灯。
当通电量能级参数Lv是5时，LED1、LED2和LED3全部为高亮度亮灯。
当通电量能级参数Lv是4时，LED1由于根据占空值DL1将占空比设定为10％而为中亮度亮灯，LED2和LED3为高亮度亮灯。此处，通过使占空比为10％进行亮灯，由于亮度明显不同，因而可与高亮度亮灯明确区别，而且正在亮灯自身得到可靠视认，结果，驾驶员可容易识别LED1是中亮度亮灯。实际上，可以把与中亮度亮灯对应的占空比设定为5～20％。通电量能级参数Lv是2时的LED2也是同样。
当通电量能级参数Lv是3时，LED1为灭灯，LED2和LED3为高亮度亮灯。
当通电量能级参数Lv是2时，LED1为灭灯，LED2由于根据占空值DL2将占空比设定为10％而为中亮度亮灯，LED3为高亮度亮灯。
当通电量能级参数Lv是1时，LED1和LED2为灭灯，LED3为高亮度亮灯。
这样，通过使LED1、LED2和LED3分别进行灭灯、高亮度亮灯和中亮度亮灯，可使用3个发光元件表示通电量能级参数Lv表示的6级能级。通电量显示器45由于具有3个LED1、LED2和LED3作为发光元件，因而组合数是8，即使在不进行中亮度亮灯的情况下，也能区别显示6个能级。
然而，例如在使LED1和LED3亮灯、使LED2灭灯的情况下，驾驶员不能凭直感把握通电量能级。如本实施方式那样，通过使LED1～LED3中的至少一个进行中亮度亮灯，可凭直感识别通电量。即，LED1～LED3排成一列来配置，由于根据通电量能级从端部按顺序进行中亮度亮灯或高亮度亮灯，因而犹如条形图那样，亮灯部伸长，驾驶员可根据中亮度亮灯或高亮度亮灯的发光元件连续排列的数量，凭直感把握通电量能级。并且，即使亮灯部的数量(即，条形图的长度)相同，其前端部的亮灯状态比起中亮度亮灯是高亮度亮灯的情况可识别为通电量能级大。
在本实施方式中，通电量能级参数Lv取0～5的6级的值，然而对于LED3，当使用中亮度亮灯时，也可设定7级，在实用上可识别显示足够级的能级。这样，通过进行中亮度亮灯，发光元件使用LED1～LED3的3个就足够了，可实现主体40的低廉化、小型化和通电量显示器的省电力化。
另外，通电量能级参数Lv采用的级数，例如可以设定为包含0的3级。在此情况下，LED1可省略，当通电量能级参数Lv是0时，可以使LED2和LED3灭灯，当通电量能级参数Lv是2时，可以使LED2和LED3高亮度亮灯，当通电量能级参数Lv是1时，可以使LED2灭灯，使LED3高亮度亮灯。并且，在此情况下，在通电量能级参数Lv是0、2和1的情况下，加热器占空值D1可以例如按顺序设定为0、100和50％。
实际上，在通电量能级参数Lv采用的级数是2级的情况下，仅是接通/断开的切换，不能调整通电量。并且，在级数过多的情况下，通电量的调整和通电停止用的开关44的操作次数多而成为繁杂的操作。因此，通电量能级参数Lv采用的级数是3～7级是适当的。
如上所述，根据本实施方式的握把加热器控制装置10，由于通电量能级参数Lv根据瞬时式开关44的操作次数，包含表示握把加热器52的通电停止的“0”而循环变更为6个能级，因而可容易控制握把加热器52的通电量。
并且，在使启动开关70接通的初始状态时，由于握把加热器52的通电量为0，因而不会违背驾驶员的意愿而开始对握把加热器52通电。而且，在初始状态时，在操作了开关44时，通电量能级参数Lv被设定为5，对握把加热器52的通电量为最大值，可通过简便操作使手柄握把18a和18b迅速加温。
此时，握把加热器52的发热体62(参照图4)是不锈钢箔，温度急速上升，可使手柄握把18a和18b迅速加温。具体地说，如图19所示，发热体62使用不锈钢箔的情况的温度上升如图线200所示，根据规定的基准计测的上升时间T1为使用铜箔发热体的情况(图线202)的上升时间T2的1/4，因而是适合的。
并且，根据本实施方式的握把加热器控制装置10，当电源电压V0下降为小于等于阈值Vth2(12.0V)时，由于停止对握把加热器52的通电，因而可减轻作为电源部的电池34和交流发电机76的电流负荷。特别是，考虑为，在机动二轮车12的低温起动时，电池34的能量有时低下，另一方面，握把加热器52是在低温时使用，电池34把电流供给未图示的起动机和握把加热器52，电流负荷增大。在这种情况下，在握把加热器控制装置10中，由于检测出电源电压V0下降，断开握把加热器52，因而不会使机动二轮车12的低温起动性能下降。
而且，根据握把加热器控制装置10，由于使用1个瞬时式开关44来操作，因而操作极其简便，即使在握把加热器控制装置10由手柄罩等覆盖的情况下，也能操作。开关44与电位计等相比是简便的机器，可靠性、耐久性高，而且廉价。并且，开关44与电位计等相比，其高度可设定得较低，可构成小型化的握把加热器控制装置10。
而且，上述通电量显示器45不限于发光二极管，也可以进行液晶显示。
本发明的握把加热器控制装置和控制方法不限于上述实施方式，在不背离本发明的主要构思的情况下，也可以采用各种结构和步骤。
权利要求
1.一种握把加热器控制装置，用于控制从电源部(34、76)向设置在车辆(12)的转向手柄(14)内的握把加热器(52)通电的通电量，其特征在于，具有上述车辆(12)的驾驶员可操作的1个按键开关(44)；和对应上述按键开关(44)的操作次数，至少以3个能级循环变更上述通电量的通电量控制部(80)。
2.根据权利要求1所述的握把加热器控制装置，其特征在于，接通了电源供给开关(70)的初始状态时，上述通电量为0，在上述初始状态下，上述按键开关(44)被操作了一次时，上述通电量为最大值。
3.根据权利要求1所述的握把加热器控制装置，其特征在于，具有表示上述通电量的通电量显示器(45)，其由上述通电量控制部(80)进行显示控制。
4.根据权利要求3所述的握把加热器控制装置，其特征在于，在配置于速度计(26)和一个手柄握把(18a)之间的1个单元(40)上设置上述按键开关(44)和上述通电量显示器(45)，把上述按键开关(44)设置在比上述通电量显示器(45)更接近上述手柄握把(18a)的位置。
5.根据权利要求3所述的握把加热器控制装置，其特征在于，上述通电量显示器(45)由比上述能级的级数少的发光元件构成，通过使上述发光元件分别进行灭灯、高亮度亮灯以及中亮度亮灯来表示上述能级。
6.根据权利要求5所述的握把加热器控制装置，其特征在于，上述通电量显示器(45)由排成一列的发光元件构成，使上述发光元件对应上述能级从端部按顺序进行中亮度亮灯或高亮度亮灯。
7.根据权利要求5所述的握把加热器控制装置，其特征在于，具有3个上述发光元件。
8.根据权利要求5所述的握把加热器控制装置，其特征在于，通过PWM控制对上述发光元件进行亮度调整，把进行中亮度亮灯时的占空比设定为5～20％。
9.根据权利要求1所述的握把加热器控制装置，其特征在于，上述通电量控制部(80)具有检测上述电源部(34、76)的电源电压(V0)的电压监视部，当上述电源电压(V0)小于等于第一阈值时，使上述通电量为0。
10.根据权利要求9所述的握把加热器控制装置，其特征在于，当上述电源电压(V0)恢复为大于等于比上述第一阈值大的第二阈值时，根据上述能级自动再次开始对上述握把加热器(52)的通电。
11.根据权利要求9所述的握把加热器控制装置，其特征在于，具有由上述通电量控制部(80)进行显示控制的通电量显示器(45)，上述通电量控制部(80)在上述电源电压(V0)超过比上述第一阈值大的第二阈值时，使上述通电量显示器(45)连续亮灯或灭灯来表示上述通电量，在上述电源电压(V0)小于等于上述第一阈值时，使上述通电量显示器(45)的至少一部分闪烁。
12.根据权利要求1所述的握把加热器控制装置，其特征在于，具有由上述通电量控制部(80)进行显示控制的通电量显示器(45)；上述通电量控制部(80)在上述按键开关(44)的一次接通时间不到规定的时间时，变更上述通电量，并使上述通电量显示器(45)连续亮灯或灭灯来表示上述通电量，在上述按键开关(44)的一次接通时间大于等于规定的时间时，使上述通电量显示器(45)的至少一部分闪烁。
13.根据权利要求1所述的握把加热器控制装置，其特征在于，上述能级的级数是3～7级。
14.根据权利要求1所述的握把加热器控制装置，其特征在于，在接通电源供给开关(70)后的规定的时间内，进行使上述按键开关(44)的操作无效的屏蔽处理。
15.一种握把加热器控制方法，用于控制从电源部(34、76)向设置在车辆(12)的转向手柄(14)内的握把加热器(52)通电的通电量，其特征在于，使用上述车辆(12)的驾驶员可操作的1个按键开关(44)，对应上述按键开关(44)的操作次数，至少以3个能级循环变更上述通电量。
16.根据权利要求15所述的握把加热器控制方法，其特征在于，在接通了电源供给开关(70)的初始状态时，使上述通电量为最小值，在上述初始状态下，在上述按键开关(44)被操作了一次时，使上述通电量为最大值。
全文摘要
本发明提供一种握把加热器控制装置和控制方法。握把加热器控制装置(10)用于控制从电源部向设置在机动二轮车转向手柄内的手柄握把(18a)的握把加热器(52)通电的通电量，具有机动二轮车的驾驶员可操作的1个瞬时式开关(44)，可对应开关(44)的操作次数，至少以包含0的3个能级循环变更向握把加热器(52)通电的通电量。
文档编号B62J33/00GK1640753SQ20051000475
公开日2005年7月20日 申请日期2005年1月18日 优先权日2004年1月18日
发明者车川浩司, 森胁秀之, 冈井隆一, 大石康夫 申请人:三菱电线工业株式会社, 本田阿克塞斯株式会社